維護雙偏極化降雨雷達主機

與雨滴譜(DSD,Drop Size Distribution)有關，由於觀測參數較少，僅 提供雷達回波及徑向風，回波與降雨關係式會受到不同型態雨滴粒

一、完成樹林防災降雨雷達資料介接及解析

新北樹林防災降雨雷達(經度:121.400555、緯度:25.003888)位於 新北市樹林區，近桃園市與新北市交界處(圖3-8)，主建築及雷達於 108年12月完成驗收，但因電力因素無法24小時運轉，故於此期間 係以柴油發電機，視情況開啟觀測，直至109年5月11日台電完成送 電後，才不間斷的執行觀測任務。

圖 3-8 樹林防災降雨雷達位置圖

本計畫完成水利署樹林防災降雨雷達資料自動化串接流程，以 下說明樹林雷達資料接收及解析成果。

(一)資料接收流程

樹林雷達觀測資料(Raw Data)分別透過有線網路及微波網絡 傳輸到水利署北部辦公區及中央氣象局，接著以署內網路傳輸到 資料接收主機，再傳入防災降雨雷達主機，整體傳輸流程如圖3-9。

當防災降雨雷達主機接收到資料後，即進行大氣中粒子區 分、雜訊濾除等流程，並且利用雷達參數估計降雨關係式計算降 雨強度，所得到結果為觀測資料，係經由防災降雨雷達主機中的 RAINBOW系統內部計算得出。

資料介接上，於防災降雨雷達主機內開啟FTP功能作為資料 溝通管道，並以一隻C#程式定時自防災降雨雷達主機FTP取得降 雨強度資料，再推送至另一臺降雨解析主機中解析。

*資料來源：區域防災降雨雷達資料展示及產品產生系統介紹(中央氣象局)

圖 3-9 防災降雨雷達資料流 (二)雷達資料解析模組

樹林防災降雨雷達資料為Rainbow5格式，資料內容為經雷達 參數推估之1小時降雨強度，詳細資料如表3-5，解析程式以python 語言撰寫，採用氣象雷達解析模組wradlib執行解析，可即時且快 速取得所需數據，其使用軟硬體如下所示：

1. 軟體：

(1) Python2.7 —通用之高階語言

(2) Wradlib —python 語言所撰寫之解析模組 (3) MITFile —多采公司開發之資料格式模組 2. 硬體：

(1) 作業系統：Windows 10 標準版 (2) 處理器(CPU)：I5-4210M 2.6GHz (3) 隨機存取記憶體(RAM)：8GB

解析流程上分四個部分，說明如下：

1. Rainbow5格式讀取：使用wradlib模組讀入資料檔案，模組 隨即區分XML及二進位資料，俾利後續應用。 altitude plan position indicator, Pseudo CAPPI)之一小時 累積降雨資料(dBA)

1 偽等高平面位置顯示器 (Pseudo constant altitude plan position indicator,Pseudo CAPPI)：CAPPI 為高程之雷達資料，但由於掃描策略影響，部分區域在此高程上不一定有資料，為使資料完整，

採用最近之雷達資料補足。

(三)樹林防災降雨雷達資料解析成果說明

圖 3-11 109 年 5 月 21 日 16 時 50 分樹林防災降雨雷達 1 小時降雨 強度分布圖

樹林雷達降雨與測站觀測比對部分，以午後雷陣雨案例進行 說明。樹林雷達於109年5月29日下午觀測到臺北盆地東南方發展 之強烈午後雷陣雨歷程，此降雨造成臺北市第二殯儀館、再興中 學前興隆路三段等多處積淹水，如圖3-12、3-13，左側地圖為雷 達觀測降雨強度分布，同心圓為樹林雷達位置，圓點為十河局轄 區雨量站位置，並以顏色表示該測站之實際觀測降雨。

對流胞於5月29日13時52分在新北市新店山區開始發展，最 大降雨強度達30mm/hr，一個小時過後對流胞往北移入至臺北市 文山區一帶，於5月29日14時48分時，降雨強度已達75mm/hr。

將北政國中(A1ABD0)雨量站觀測與其上空雷達網格點之觀 測降雨比對，如圖3-14所示。圖中橘色點線為雨量站觀測資料(每 10分鐘1筆)，藍色組體圖為測站上空之雷達網格點之觀測降雨(每 2分鐘1筆)，由圖可知，於此事件中雷達自13點30分左右觀測到降 雨，於14點50分觀測到降雨峰值，接著降雨逐步趨緩，與測站觀 測降雨近似吻合。

圖 3-12 109 年 5 月 29 日 13 時 52 分樹林雷達 1 小時降雨強度分布圖

圖 3-13 109 年 5 月 29 日 14 時 48 分樹林雷達 1 小時降雨強度分布圖

圖 3-14 109 年 5 月 29 日樹林雷達北政國中(A1ABD0)測站觀測降雨 與測站上空雷達觀測降雨網格比較組體圖

二、維護水利防災中心防災降雨雷達主機

水利署共放置兩台防災降雨雷達主機，其一位於水利署北部辦 公室水文技術組，其二位於水利防災中心，兩台雷達主機皆可接收 雷達原始參數資料，並根據使用者資料需求，以RAINBOW系統進 行回波修正、雜波濾除及雷達推估降雨等任務。

本計畫維護範圍係水利防災中心防災降雨雷達主機，解決其可 能發生之電源中斷、資料斷線及系統故障等問題，以下說明主機維 護計畫：

(一)維護設備

水利署九樓水利防災中心防災降雨雷達主機一台 (二)維護權責

1. 主機程式維護：確保雷達資料正常接收及產出。

2. 主機及軟體維修：通報中央氣象局，由中央氣象局協調雷 達廠商處理。

(三)維護措施

1. 定期備份：定期至水利防災中心進行雷達系統備份。

2. 資料監控：以C#程式語言完成資料監控程式，當資料異常 時，利用LINE推播異常訊息。

3. 設定更新：接收中央氣象局指示更新雷達資料產出流程設 定檔(oper.task)時，並進行設定檔上架作業。

(四)應變措施

4. 雷達資料存取異常：

表 3-7 雷達資料供應備援主機規格表 ESRI ASCII Raster(如圖3-15)，文件開頭以網格大小、行列數、網格 原點作為基礎資訊，後面則為網格降雨數值，單位為mm/hr。

檔案名稱命名方式採用yyyyMMddhhmmssdBA_raster.asc，其 中，”yyyyMMddhhmmss”代表本地時間；”dBA”表示為累積觀 測降雨;”raster”表示為網格格式。資料使用者可以此資料命名格 式，透過網頁進行檔案下載，下載網頁範例如圖3-16所示。

檔 達主機Rainbow系統中雷達估計降雨之時雨量資料。

雷達估計降雨採用地面測站上空雷達網格之估計雨量，並依事 件時間篩選出同時具有雷達與測站觀測任一不為零的時間點，以計 算其累積雨量、相關係數、均方根誤差、平均誤差及平均絕對誤差 等統計量值，以下呈現各案例之雨量分佈：

(一)109 年 07 月 01 日豪雨事件(07/01 15:25~07/01 19:50) 1.林園雷達

此次事件取4個雨量站(溪埔、來義、關廟、仁德等4站)，其 各站距林園雷達直線距離分別為溪埔24.73公里、來義27.5公里、

關廟48.3公里、仁德50.0公里，雷達及雨量站觀測結果如圖3-17~20 所示。

圖 3-17 0701 豪雨事件溪埔站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-18 0701 豪雨事件來義站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-19 0701 豪雨事件關廟站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-20 0701 豪雨事件仁德站雷達與雨量站觀測比較

2.南屯雷達

此次事件取4個雨量站(草屯、六分寮、清水林、西螺等4站)，

其各站距南屯雷達直線距離分別為草屯21.43公里、六分寮24.85 公里、清水林27.8公里、西螺40.35公里，雷達及雨量站觀測結果 如圖3-21~24所示。

圖 3-21 0701 豪雨事件草屯站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-22 0701 豪雨事件六分寮站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-23 0701 豪雨事件清水林站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-24 0701 豪雨事件西螺站雷達與雨量站觀測比較

3.樹林雷達

此次事件取4個雨量站(大直、信義、火燒寮、瑞芳等4站)，

其各站距雷達直線距離分別為大直16.22公里、信義17.27公里、

火燒寮38.34公里、瑞芳41.68公里，雷達及雨量站觀測結果如圖 3-25~28所示。

圖 3-25 0701 豪雨事件大直站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-26 0701 豪雨事件信義站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-27 0701 豪雨事件火燒寮站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-28 0701 豪雨事件瑞芳站雷達與雨量站觀測比較 (二)109 年 07 月 02 日豪雨事件(07/02 14:30~07/02 21:40)

1.林園雷達

此次事件取4個雨量站(新埤、口社、尾寮、月眉等4站)，其 各站距林園雷達直線距離分別為新埤23公里、口社40公里、尾寮 48.7公里、月眉52公里，雷達及雨量站觀測結果如圖3-29~32所示。

圖 3-29 0702 豪雨事件新埤站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-30 0702 豪雨事件口社站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-31 0702 豪雨事件尾寮山站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-32 0702 豪雨事件月眉站雷達與雨量站觀測比較

2.南屯雷達

此次事件取4個雨量站(大里、龍安、阿眉、大林等4站)，其 各站距南屯雷達直線距離分別為大里14.56公里、龍安27.6公里、

阿眉46.5公里、大林62公里，雷達及雨量站觀測結果如圖3-33~36 所示。

圖 3-33 0702 豪雨事件大里站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-34 0702 豪雨事件龍安站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-35 0702 豪雨事件阿眉站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-36 0702 豪雨事件大林站雷達與雨量站觀測比較 3.樹林雷達

此次事件取4個雨量站(板橋、土城、蘆洲、汐止等4站)，其 各站距樹林雷達直線距離分別為板橋3.74公里、土城6.27公里、

蘆洲11.59公里、汐止26.97公里，雷達及雨量站觀測結果如圖 3-37~40所示。

圖 3-37 0702 豪雨事件板橋站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-38 0702 豪雨事件土城站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-39 0702 豪雨事件蘆洲站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-40 0702 豪雨事件汐止站雷達與雨量站觀測比較 (三)109 年米克拉颱風(08/10 10:30~08/11 15:50)

1.林園雷達

此次事件取4個雨量站(溪埔、善化、恆春、麻豆等4站)，其 各站距林園雷達直線距離分別為溪埔24.73公里、善化65.24公 里、恆春70.54公里、麻豆74.93公里，雷達及雨量站觀測結果如 圖3-41~44所示。

圖 3-41 109 年米克拉颱風溪埔站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-42 109 年米克拉颱風善化站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-43 109 年米克拉颱風恆春站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-44 109 年米克拉颱風麻豆站雷達與雨量站觀測比較

2.南屯雷達

此次事件取4個雨量站(梧棲、中竹林、上谷關、四湖等4站)，

其各站距南屯雷達直線距離分別為梧棲13.87公里、中竹林19.14 公里、上谷關49公里、四湖69.3公里，雷達及雨量站觀測結果如 圖3-45~48所示。

圖 3-45 109 年米克拉颱風梧棲站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-46 109 年米克拉颱風中竹林站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-47 109 年米克拉颱風上谷關站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-48 109 年米克拉颱風四湖站雷達與雨量站觀測比較 3.樹林雷達

此次事件取4個雨量站(鶯歌、新莊、內湖、大直等4站)，其 各站距樹林雷達直線距離分別為鶯歌8.26公里、新莊6.83公里、

內湖19.63公里、大直16.21公里，雷達及雨量站觀測結果如圖 3-49~52所示。

圖 3-49 109 年米克拉颱風新莊站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-50 109 年米克拉颱風鶯歌站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-51 109 年米克拉颱風大直站雷達與雨量站觀測比較

圖 3-52 109 年米克拉颱風內湖站雷達與雨量站觀測比較 (四)小結

本年度分析109年7月初兩次豪雨事件及109年8月米克拉颱

本年度分析109年7月初兩次豪雨事件及109年8月米克拉颱